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表面張力的測(cè)定方法有哪些?

來(lái)源:分析測(cè)試百科網(wǎng) 瀏覽 739 次 發(fā)布時(shí)間:2022-10-08

一、 測(cè)定方法

液體表面張力的測(cè)定方法分靜態(tài)法和動(dòng)態(tài)法。

靜態(tài)法,有毛細(xì)管上升法、DuNouy吊環(huán)法、Wilhelmy盤(pán)法、旋滴法、懸滴法、滴體積法、最大氣泡壓力法;動(dòng)態(tài)法有旋滴法、震蕩射流法和懸滴法等。其中毛細(xì)管上升法和最大氣泡壓力法不能用來(lái)測(cè)液-液界面張力。Wilhelmy 盤(pán)法,最大氣泡壓力法,振蕩射流法可以用來(lái)測(cè)定動(dòng)態(tài)表面張力。


靜態(tài)法測(cè)定表面張力


1、 滴重法

滴重法也叫做滴體積法,這種反分法比較精確而且簡(jiǎn)便。其基本原理是:自一毛細(xì)管滴頭滴下液體時(shí),液滴的大小與液體的表面張力有關(guān),即表面張力越大,滴下的液滴也越大,二者存在關(guān)系式:

W=2πRγf (1)

γ=W/(2πRf} (2)

式中,W為液滴的重量;

R為毛細(xì)管的滴頭半徑,其值的大小由測(cè)量?jī)x器決定;

f為校正系數(shù)。一般實(shí)驗(yàn)室中測(cè)定液滴體積更為方便,

因此式(2)又可寫(xiě)為:

γ=(Vρg/R)×(1/2πf) (3)

式中,V為液滴體積;ρ為液體的密度;f為校正因子。

對(duì)于特定的測(cè)量?jī)x器和被測(cè)液體,R和ρ是固定的,在測(cè)量過(guò)程中,只要測(cè)出數(shù)滴液體的體積, 就可計(jì)算出該液體的表面張力。


2、毛細(xì)管上升法

將一支毛細(xì)管插入液體中,液體將沿毛細(xì)管上升,升到一定高度后,毛細(xì)管內(nèi)外液體將達(dá)到平衡狀態(tài),液體就不再上升了。此時(shí),液面對(duì)液體所施加的向上的拉力與液體總向下的力相等。則

γ=1/2 ρl?ρg ghrcosθ (1)

式中γ為表面張力;r為毛細(xì)管的半徑;h為毛細(xì)管中液面上升的高度;ρl為測(cè)量液體的密度;ρg為氣體的密度(空氣和蒸氣;g為當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣?;θ為液體與管壁的接觸角。若毛細(xì)管管徑很小,而且θ=0時(shí),則上式(1)可簡(jiǎn)化為

γ=12ρghr (2)